Открытие быстрых оптических вспышек низкой светимости активных ядер в массивных галактиках

Переменность активных ядер галактик многое может рассказать о деятельности сверхмассивной черной дыры находящейся в центре. Продолжительность оптической переменности может достигать месяцы с амплитудой около 10%. Поэтому недавнее открытие вспышки вблизи инфракрасной области спектра в течение 1 часа у Sgr А* чрезвычайно низкой светимости, ядра нашей Галактики, имеющую сверхмассивную черную дыру с массой 3х10⁶ масс Солнца, является удивительным явлением. К сожалению, подобную переменность очень трудно обнаружить у других галактик.

В мае-июне 2003 г. на протяжении месяца на телескопе 8-метровом телескопе Subaru были проведены наблюдения в фильтрах V и I области скопления галактик Abell 2152. Было обнаружено более 20 переменных объектов, большинство из которых вероятно были сверхновые. Однако если мы выбираем переменные объекты, связанные с яркими галактиками, то 6 из них находятся точно в центре. Таким образом, данную переменность можно отнести к активности ядер.

На рис. 1 показаны результаты наблюдений 6 объектов. В 1 колонке их изображения, полученные за месяц до основных наблюдений. В 2-5 колонках галактики снятые на протяжении 4 последовательных ночей. Поле составляет 10”x10” с разрешением 0”.2 на пиксель. Верхние четыре объекта ярчали в течение месяца, в то время как у других двух блеск падал.

В наблюдаемой области имеются два скопления галактик с z = 0.04 и 0.13. Ни одна из 6 исследуемых галактик не концентрируются к центру группы. Все они или эллиптические или раннего типа имеющие блеск I ~ 18m.5 – 19m.5. Все 6 из исследуемых галактик не концентрируются к центру группы.Согласно эволюционной модели пик красного смещения для подобных галактик должен быть z ~ 0.3-0.4, а наблюдаемый цвет V-I ~ 1.6-2.2. То есть исследуемые галактики не входят в состав этих двух скоплений. Спектроскопические наблюдения второго объекта показали, что это типичная гигантская галактика с М_В~ -20^m. А масса ее черной дыры составляет около 10⁸ масс Солнца и светимость ядра ~ 10^-5-10^-4в единицах Эддингтоновского отношения, т.е. vL_v/L_Edd, где L_Edd – Эддингтоновская светимость.

Итак, впервые была обнаружена переменность ядра галактики в оптической и инфракрасной областях спектра подобная, как и наблюдаемая у Sgr А*. Вспышка Sgr А* интерпретировалась как сильное нетепловое явление во внутренней области аккреционного диска окружающего сверхмассивную черную дыру. Такое явление не может быть обнаружено для ярких галактик с активными ядрами. Единственное исключение составляет блазары, у которых наблюдаются выбросы направленные прямо к нам.

22 июня 2004 г.

ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS